搜索光寶移動經驗分享《基于Insert-Overmolding金屬預熱對產品變形及鋼化玻璃易碎的成因探討》
2017-01-08 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
光寶集團(Lite-On Group)成立于1975年9月。是一家跨國性的大型企業,是臺灣第一家制造LED產品的公司,也是臺灣第一家上市電子公司。
公司成立以來,致力于光電零組件,更持續拓展電腦與數位家庭、消費性電子、通訊產品、關鍵零組件與次系統、并逐步跨足車用電子等4C領域,成為國際大廠ODM/OEM合作供應商首選之一。
Moldflow在深圳光寶的使用流程
功案例分享1
基于Insert-Overmolding金屬預熱對產品變形的改善
產品描述:某品牌手機Rear Housing產品,材料PBT,尺寸167.5 * 80.4 * 8.8 mm
客戶建議進膠點試模存在的問題,局部變形數據超過客戶要求的0.3mm范圍。
基于Moldflow結果的變形原因排查,從結果中可以看到收縮不均為主要的變形因素
Moldflow在解決因收縮不均引起的翹曲變形的幾個常用方法有:a:增加澆口,b:局部掏膠,c:加強筋設計,d:加強insert件強度。經和客戶檢討確認可采用a和d方案,并最終以moldflow驗證結果為準。
試模實際結果為0.3103mm,基于客戶精密模具0.3mm的變形要求,它就是不合格。
再調機試試,也沒有更好的結果,思路再次陷入僵局。客戶再次提出了治具矯正的方案,但是,這種做法就不是我們光寶的菜!!!
再動動腦筋、理理思路,把洪荒之力爆發出來!
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方案-02是把Insert件和塑膠件接觸面增加,讓金屬件束縛 (或稱阻礙了)塑膠收縮,才使局部翹曲有明顯的改善;
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反向思考一下:能否讓金屬件和塑膠件一起收縮,來減少它們之間收縮量的差距呢?——Moldflow中的金屬預熱處理。
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金屬Insert件預熱處理的原理:
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金屬預熱處理是為了縮小金屬固態收縮和塑膠收縮的收縮量差距,從而達到改善insert件因為收縮不均引起的翹曲變形
;(須知內容) -
固態收縮是指金屬材料由熱加工溫度降溫到室溫時,這段溫度區間內單位長度的尺寸變化。(了解內容)
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它與材料的線膨脹系數和熱加工溫度兩者都有密切的關系。
不同預熱溫度下,借助moldflow分析我們得出以下數據:
預熱溫度最終確定為:160℃~170℃, 主要考慮到以下幾點:
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因素1,當前的模具模溫設定為160℃ ;
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因素2,成型樣品CNC后,變形會有反彈,CNC前變形最好中值偏上一點;
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因素3,成型周期問題;因為預熱需要額外時間的,但是,我們不想預熱處理延長我的整個成型的Cycle
Time . -
因素4,環境的影響,包括室溫、作業員的操作水平和疲勞度等等;
最終試模效果與實物對比圖:
Insert件預熱不僅優化了局部變形問題,而且還完美的改善了納米成型塑膠粘合度不佳問題 ;預熱處理可以說是一箭雙雕、一舉兩得
項目成本對比分析
從模流模擬的情況來看,新澆口方案重新開模和設變insert件后預熱處理這兩種方案是可以完全解決局部變形問題的;
1、如果采用重新開模的方法,需要重新采購模胚加工,預計費用150,000元,開發進度延長18天;
2、但是,采用insert件預熱處理的方法,設變模具1000元,需要額外增加預熱設備一臺(800元),產品預熱產生成本每件增加0.1元, 開發進度延長2天;
Insert件預熱處理較大空間的節省開發費用和開發周期 ;
DFM開發前分析,Moldflow做保壓對比分析,保壓越大,產品平面度越好:a:100MPa*1.5s,平面度:0.38+0.6=0.98mm;b:110MPa*1.5s,平面度:0.27+0.43=0.7mm; c:120MPa*1.5s,平面度:0.16+0.3=0.46mm。
實際試模保壓越大,產品平面度越好,與MF一致,但是保壓壓力超過1400Bar(140MPa)時,玻璃開始出現破碎。
備注說明:MF目前還不支持殘余應力的結果,所以玻璃破碎問題沒辦法預測。雖然我們在報告中有玻璃破碎風險提示,但是沒辦法給出數據支持。據悉,2016版和2017版的helius的軟件都可以做這個結果,目前我們正在與代理商合作評估中。
產品改善方向排查:
改善方案1:Z向變形是因為不同方向的不均勻收縮引起,產品4側邊砍缺槽à迫使4側邊的收縮斷開。
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Moldflow驗證結果:平面度有改善,但改善趨勢很小。 
改善方案2:產品4側邊偷膠à均化側邊肉厚分布à最終改善收縮;平面度改善趨勢很明顯。 
模擬射出壓力也不大,適合成型; 
試模結果,實物對比。 
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項目總結:因為產品是公模側減膠,模胚上需要加鐵。所以,試驗模公模模仁重制; 成本費用 :重制公模模仁20,000元 ; 帶來的效益 :玻璃破碎和平面度差的問題解決,客戶下單開硬模復制模4套 ;并且,后期的新項目合作也直接導入;帶來的后續效益還是可觀的;
經驗分享(一):如何提高MF冷流道壓力分析準確性
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備注:
1、以上經驗總結只適合于深圳光寶移動手機類薄殼產品,且進膠方式類似;
2、以上數據屬于本公司數據積累,外公司只可借鑒不可套用;
3、目前,我司主要成型機臺有Fanuc電動成型機和engle油壓成型機。
經驗分享(二): MF如何幫助盒子狀產品降低鎖模力。
關于歐艾堤希/大冢軟件
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